علوم آب و خاک

به‌منظور بهینه‌سازی عملکرد سیستم آبیاری، اطلاع از اجزای معادله بیلان آب در مزرعه، امری ضروری است. اجزای زیرسطحی و ناپیدای معادله بیلان به کمک دستگاه تعیین‌گر جبهه رطوبتی (WFD)، قابل برداشت و تعیین است. این تحقیق با هدف ارزیابی عملکرد دستگاه WFD در تعیین سرنوشت آب نفوذ یافته به خاک در هر آبیاری انجام شده است. آزمون مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار و تحت تیمارهای 60، 80، 100 و 120 درصد تأمین نیاز آبیاری گیاه سیب‌زمینی، در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد در سال 1393 انجام شد. به‌منظور داده‌برداری در طول فصل زراعی، قبل از عملیات کاشت، دستگاه‌های  WFD متعددی در اعماق و موقعیت‌های مختلف در طول شیارها نصب شدند. علاوه‌بر داده‌های WFD، دبی ورودی (با استفاده از کنتور)، دبی خروجی (سنجش شده با فلوم تیپ یک) و مقادیر رطوبت خاک (با دستگاه تتا-پروب) در طول فصل رشد، اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که بین تلفات سطحی محاسبه شده و اندازه‌گیری شده، نزدیکی خوبی وجود دارد. ضریب نش- ساتکلیف در این مقایسه 87/0 به­ دست آمد، همچنین میانگین این ضریب برای مقایسه مقادیر محاسبه‌ای و مشاهده‌ای رطوبت باقی‌مانده قبل از هر دفعه آبیاری، برابر 98/0 به ‏دست آمد. کمیت این شاخص در مقایسه‌های صورت گرفته، نشانه قابل اعتماد بودن داده‌های دستگاه WFD برای ارزیابی مزرعه است. طی فرایند ارزیابی مزرعه فاریاب تحت آزمایش، متوسط سهم آب خارج شده از ناحیه ریشه (تلفات عمقی) در تیمارهای آزمایشی در هر اتفاق آبیاری، به‌ترتیب 02/0، 07/0، 27/0 و 47/0 مترمکعب برای هر شیار به‌دست آمد.

فرسایش خاک و انتقال رسوبات از چالش‌های اساسی در مدیریت منابع آب‌وخاک کشور به شمار می‌رود. در این پژوهش، با هدف تخمین حجم تولید رسوب و بررسی وضعیت فرسایش در حوضه آبریز پلاسجان، از مدل تجربی اصلاح‌شده پسیان (Modified PSIAC)  استفاده شد. این مدل بر پایه ارزیابی نه عامل مؤثر شامل ویژگی‌های زمین‌شناسی، خصوصیات خاک، شرایط اقلیمی، میزان رواناب، شیب زمین، وضعیت پوشش گیاهی، نوع کاربری اراضی، فرسایش سطحی و فرسایش جریان‌های آبی طراحی شده و از طریق امتیازدهی و ترکیب لایه‌های اطلاعاتی، شدت رسوب‌زایی در هر زیرحوضه به‌صورت کمی و کیفی تعیین می‌شود. در این پژوهش، ابتدا داده‌های پایه با بهره‌گیری از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) آماده‌سازی و تحلیل شد. سپس امتیاز نهایی شاخص فرسایش برای هر زیرحوضه محاسبه و بر اساس جداول استاندارد مدل، سطوح خطر فرسایش در طبقات مختلف تعیین شد. مقدار کل رسوب تولیدی در حوضه حدود 803,301 تن در سال برآورد شد و نسبت تحویل رسوب (SDR) برابر با 14/84 درصد محاسبه شد که بیانگر رسوب‌گذاری چشمگیر در مسیرهای انتقال است. نتایج نشان داد که بیشتر زیرحوضه‌ها در طبقه فرسایش متوسط قرار دارند و پوشش گیاهی ناکافی، شیب زیاد و تغییرات کاربری اراضی از مهم‌ترین عوامل افزایش رسوب محسوب می‌شوند. بر اساس یافته‌ها، تمرکز بر شناسایی مناطق بحرانی، اجرای طرح‌های کنترل فرسایش و بهره‌گیری از فناوری‌های سنجش از دور و سیستم‌های پایش رسوب ضروری به نظر می‌رسد. این مطالعه می‌تواند پایه‌ای علمی برای تصمیم‌گیری مدیریتی در حوضه‌های مشابه و کاهش خطرات ناشی از فرسایش فراهم کند.